راه‌حل تصفیه فاضلاب سرُشِ CMP

۱. منابع فاضلاب، آلاینده‌های معمول و ویژگی‌های آب

آب‌های فاضلۀ حاوی مواد شیمیایی و مکانیکی برای صاف‌سازی (سی‌ام‌پی) از جمله پساب‌های فرآیندی مهمی هستند که در طول تولید وفرهای نیمه‌هادی تولید می‌شوند. این پساب عمدتاً از فرآیند صاف‌سازی شیمیایی و مکانیکی (سی‌ام‌پی)، شست‌وشوی وفرهای پس از سی‌ام‌پی، تخلیۀ مواد شیمیایی مصرف‌شدهٔ صاف‌سازی و شست‌وشوی کف اتاق تمیز تولید می‌شود.

در مقایسه با پساب‌های صنعتی معمولی، پساب‌های حاوی مواد شیمیایی و مکانیکی برای صاف‌سازی ویژگی‌های بسیار تخصصی دارند. آلاینده‌های اصلی شامل ذرات سایندهٔ نانومتری سیلیس (SiO₂) و سریا (CeO₂)، یون‌های فلزی ناچیز مانند مس (Cu) و آلومینیوم (Al)، مواد پراکنده‌کنندهٔ مواد شیمیایی صاف‌سازی، بازدارنده‌های خوردگی بنزوتریازول (BTA)، و اسیدها و بازهای باقی‌مانده است.

آب فاضل حاوی کدری بسیار بالا و ذرات کلوئیدی بسیار پایدار است. به دلیل اندازهٔ فوق‌العاده ریز ذرات، مواد معلق به‌سختی ته‌نشین می‌شوند و با فناوری‌های متداول تصفیه به‌طور مؤثر قابل جداسازی نیستند. اگرچه کل COD نسبتاً پایین است، اما آب فاضل ویسکوزیتهٔ بالا، پتانسیل تشکیل رسوب قابل توجه، و نوسانات مکرر در کیفیت آب را نشان می‌دهد؛ بنابراین انسداد لوله‌ها و گرفتگی غشاها چالش‌های رایج عملیاتی هستند.

علاوه بر این، تولید نیمه‌هادی‌ها نیازمند آب بازیابی‌شدهٔ فوق‌خالص است که استانداردهای بسیار سخت‌گیرانهٔ آب فرآیندی را برآورده می‌کند؛ در نتیجه الزامات کیفیت آب بسیار فراتر از موارد معمول در بازیافت آب فاضل صنعتی است.

۲. چالش‌های رایج مشتریان

تصفیهٔ آب فاضل CMP چندین چالش فنی بسیار تخصصی را ایجاد می‌کند که منحصر به تولید نیمه‌هادی‌هاست.

کلوئیدهای نانومقیاس پایدار سیلیس را با فرآیندهای ته‌نشینی معمولی حذف کردن دشوار است؛ این امر منجر به تجمع لجن، گرفتگی شدید غشاها، تعویض مکرر غشاها و خاموشی‌های غیر برنامه‌ریزی‌شده سیستم می‌شود که به‌طور مستقیم بر ادامهٔ تولید وفرها تأثیر می‌گذارد.

مواد شیمیایی باقی‌مانده از فرآیند صیقل‌دهی و فلزات سنگین در مقادیر ردیابی‌شدنی — در صورت عدم حذف کامل — ممکن است خطراتی برای انطباق با مقررات زیست‌محیطی ایجاد کنند.

از آنجا که تأسیسات ساخت نیمه‌هادی‌ها به آب بازیافتی با خلوص بسیار بالا نیاز دارند، سیستم‌های معمول تصفیه آب اغلب قادر به دستیابی پایدار به کیفیت مورد نیاز نیستند؛ این امر منجر به نرخ پایین بازیافت آب و افزایش هزینه‌های عملیاتی می‌شود.

تجهیزات استاندارد تصفیه فاضلاب معمولاً برای ویژگی‌های آب فاضلاب گلوله‌ای CMP — مانند ویسکوزیتهٔ بالا و ذرات فوق‌العاده ریز — طراحی نشده‌اند و مقاومت کافی در برابر گرفتگی و خوردگی را ارائه نمی‌دهند.

علاوه بر این، کارخانه‌های تولید نیمه‌هادی اغلب ظرفیت تولید خود را گسترش می‌دهند، در حالی که سیستم‌های متداول تصفیه فضای زیادی اشغال می‌کنند و انعطاف‌پذیری محدودی برای ارتقای ظرفیت فراهم می‌آورند. در نتیجه، راه‌حل‌های تصفیه پساب یکپارچه و سفارشی‌سازی‌شده که به‌طور خاص برای تولید پیشرفته نیمه‌هادی طراحی شده‌اند، روزبه‌روز ضروری‌تر می‌شوند.

۳. فرآیند درمان و پیکربندی تجهیزات اصلی

برای مقابله با چالش‌های اصلی پساب CMP — از جمله کلوئیدهای پایدار، ذرات فوق‌العاده ریز و گرفتگی غشا — از یک فرآیند تصفیه اختصاصی استفاده می‌کنیم که شامل مراحل زیر است:

جمع‌آوری جداگانه → تنظیم دقیق آب و انعقاد → لخته‌سازی و ته‌نشینی با بازده بالا → فیلتراسیون دقیق → تصفیه پیشرفته غشایی → بازیافت آب فوق‌خالص

پساب CMP به‌صورت جداگانه جمع‌آوری و هم‌سطح‌سازی می‌شود تا شرایط تصفیه پایدار حفظ گردد.

تنظیم دقیق pH ذرات کلوئیدی را ناپایدار می‌کند، درحالی‌که سیستم پیشرفته انعقاد و لخته‌سازی به‌سرعت ذرات ساینده نانومتری را تجمع داده و ته‌نشین می‌کند.

پس از ته‌نشینی، اکثر مواد معلق و آلاینده‌های کلوئیدی حذف می‌شوند، سپس آب از فیلتراسیون دقیق و جذب با کربن فعال عبور می‌کند تا ترکیبات آلی باقی‌مانده و ناخالصی‌های فلزی ردیابی نیز از بین روند.

در نهایت، سیستم فیلتراسیون فوق‌العاده (UF) همراه با سیستم غشای اسمز معکوس (RO) مقاوم در برابر گرفتگی، تحلیل نمک و پالایش پیشرفته را فراهم می‌کند و آب بازیافتی با کیفیت بالا تولید می‌شود که برای فرآیندهای صیقل‌دهی و شست‌وشوی ویفر مناسب است.

تجهیزات اصلی شامل:

• سیستم‌های هوشمند تنظیم pH و شرایط‌دهی شیمیایی
• واکنشگرهای پیشرفته انعقاد و لخته‌سازی با بازده بالا
• واحد‌های فیلتراسیون دقیق
• سیستم‌های فیltrاسیون غشایی مقاوم در برابر گرفتگی
• سیستم‌های پالایش با کربن فعال
• سیستم‌های تزریق خودکار کامل مواد شیمیایی
• سیستم‌های نظارت بر کیفیت آب به‌صورت آنلاین با دقت بالا

۴. مزایای این راه‌حل

این راه‌حل به‌طور خاص برای پساب حاصل از خمیر سایشی (CMP) در صنعت نیمه‌هادی‌ها طراحی شده و به‌طور مؤثرترین شکل، چالش‌برانگیزترین مسائل این صنعت — از جمله جداسازی دشوار کلوئیدها و گرفتگی شدید غشا — را حل می‌کند.

فرآیند پالایش اختصاصی این راه‌حل، ذرات سیلیس فوق‌العاده ریز، فلزات سنگین در حد ردیابی و آلاینده‌های آلی باقی‌مانده را به‌طور کارآمد حذف می‌کند و همواره آب بازیابی‌شده‌ای تولید می‌کند که استانداردهای بازیابی و استفاده مجدد در فرآیندهای نیمه‌هادی را برآورده می‌سازد.

ما راه‌حل‌های تجهیزاتی کاملاً سفارشی‌سازی‌شده‌ای ارائه می‌دهیم که به‌طور دقیق برای محیط‌های تمیز اُپتیکال نیمه‌هادی، چیدمان کارخانه و ویژگی‌های فاضلاب طراحی شده‌اند. کانال‌های جریان ضداتصال سفارشی، پوسته‌های تجهیزات مقاوم در برابر خوردگی و ساختارهای فیلتراسیون دقیق، عملکرد بهینه را در شرایط سخت عملیاتی فاضلاب CMP تضمین می‌کنند.

همه‌ی سیستم‌های اصلی کنترل الکتریکی، تجهیزات مکانیکی و اجزای تصفیه‌ی آب دارای گواهینامه‌های CE، UL و ISO هستند و با الزامات ایمنی بین‌المللی برای تسهیلات پیشرفته‌ی تولید در اروپا و آمریکای شمالی سازگان‌دارند.

این سیستم مقاومت عالی در برابر نوسانات هیدرولیکی و کیفیت آب نشان می‌دهد و به‌طور قابل‌توجهی از رسوب‌گذاری روی غشاها، فراوانی نگهداری و زمان ایست دستگاه‌ها می‌کاهد.

نرخ بازیابی آب از ۹۵ درصد فراتر می‌رود و مصرف آب شیرین و هزینه‌های بهره‌برداری را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد.

طراحی یکپارچهٔ ماژولار آن، فضای نصب را به حداقل می‌رساند و در عین حال امکان گسترش انعطاف‌پذیر در آینده را فراهم می‌کند. عملیات هوشمند کاملاً خودکار، نیازهای تولید پیوسته و با دقت بالای مجتمع‌های ساخت وفر نیمه‌هادی‌ها را پشتیبانی می‌کند.

۵. مراجع پروژه و اسناد پشتیبان

ما با موفقیت چندین پروژهٔ تصفیهٔ فاضلاب حاوی مواد شیمیایی سایش‌دهندهٔ CMP برای کارخانه‌های ساخت وفر نیمه‌هادی‌ها را انجام داده‌ایم.

نمونه‌ای از پروژه‌های نماینده، پروژه‌ی بازیابی فاضلاب حاصل از فرآیند CMP در یک کارخانه‌ی تولید وفر نیمه‌هادی ۱۲ اینچی است که ظرفیت تصفیه‌ی آن ۱۰۰۰ مترمکعب در روز می‌باشد.

می‌باشد. این سیستم عملکرد پایدار بلندمدتی داشته و به‌طور کامل مشکلات ناشی از تجمع کلوئیدی، گرفتگی غشاها و ناپایداری کیفیت آب خروجی را حل کرده است. آب بازیافت‌شده به‌طور مداوم استانداردهای بازیافت آب فوق‌العاده خالص نیمه‌هادی‌ها را برآورده می‌کند و با موفقیت هم در بازرسی‌های انطباق زیست‌محیطی و هم در آزمون‌های پذیرش کارخانه مورد تأیید قرار گرفته است.

مدارک پشتیبان شامل:

• مجوزهای اختراع فرآیند اختصاصی تصفیه پساب سی‌ام‌پی
• گواهینامه‌های انطباق با استانداردهای سی‌ئی، یو‌ال و آی‌اس‌او
• گزارش‌های آزمون کیفیت آب با دقت بالا از طرف سازمان‌های مستقل
• مدارک تکمیل و تأیید پروژه
• پروژه‌های مرجع در صنعت نیمه‌هادی‌ها

۶. محدوده خدمات و فرآیند همکاری

ما راه‌حل‌های جامع EPC «کلید در دست» برای تصفیه‌ی فاضلاب حاصل از خمیر CMP ارائه می‌دهیم که شامل بررسی محل، نمونه‌برداری و تحلیل فاضلاب، مهندسی فرآیند سفارشی، طراحی تجهیزات غیراستاندارد، ساخت تجهیزات، نصب، راه‌اندازی، بهره‌برداری و نگهداری، ارتقای سیستم و تأمین مواد مصرفی طول عمر سیستم می‌شود.

فرآیند استاندارد همکاری

• بررسی محل و نمونه‌برداری از آب – انجام بررسی در محل، جمع‌آوری نمونه‌های فاضلاب و صدور گزارش جامع تحلیل کیفیت آب.
• طراحی مهندسی سفارشی – توسعه‌ی فرآیند پردازش اختصاصی، راه‌حل تجهیزاتی سفارشی و پیشنهاد تجاری بر اساس شرایط عملیاتی واقعی کارخانه.
• تولید تجهیزات و اجرای ساختمانی – آغاز ساخت تجهیزات سفارشی و اجرای سایت‌محور پس از تأیید قرارداد.
• نصب و راه‌اندازی – تکمیل نصب، راه‌اندازی یکپارچه و بهره‌برداری آزمایشی تا دستیابی به عملکرد پایدار مطابق با الزامات کیفیت آب.
• پذیرش پروژه و آموزش – همکاری در رویه‌های پذیرش پروژه و ارائه‌ی آموزش حرفه‌ای به اپراتورها.
• پشتیبانی فنی بلندمدت – انجام بازرسی‌های دوره‌ای، نگهداری پیشگیرانه، بهینه‌سازی سیستم، ارتقای تجهیزات و پشتیبانی فنی ۲۴ ساعته و ۷ روز هفته.